JPH0780287A - 高周波誘導熱プラズマ発生方法および有機ハロゲン化合物の分解方法 - Google Patents
高周波誘導熱プラズマ発生方法および有機ハロゲン化合物の分解方法Info
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- JPH0780287A JPH0780287A JP5227517A JP22751793A JPH0780287A JP H0780287 A JPH0780287 A JP H0780287A JP 5227517 A JP5227517 A JP 5227517A JP 22751793 A JP22751793 A JP 22751793A JP H0780287 A JPH0780287 A JP H0780287A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高価なアルゴンガスなどの消費量を極端に少
なくできる高周波誘導熱プラズマ方法および有機ハロゲ
ン化合物の分解方法を実現する。 【構成】 誘導コイル４に供給する高周波電力を上昇さ
せると同時に、バルブ１３を開き、水蒸気ボイラー１６
からの水蒸気を配管８中に供給し、管２内に水蒸気を供
給する。この水蒸気の供給とは逆にバルブ９を徐々に閉
め、最終的にアルゴンガスを水蒸気に置換し、完全にバ
ルブ９を閉じる。この結果、管２内に１００％の水蒸気
プラズマＰを発生させることができる。アルゴンガスを
水蒸気に置換することにともない、高周波電力は増加さ
せられる。
なくできる高周波誘導熱プラズマ方法および有機ハロゲ
ン化合物の分解方法を実現する。 【構成】 誘導コイル４に供給する高周波電力を上昇さ
せると同時に、バルブ１３を開き、水蒸気ボイラー１６
からの水蒸気を配管８中に供給し、管２内に水蒸気を供
給する。この水蒸気の供給とは逆にバルブ９を徐々に閉
め、最終的にアルゴンガスを水蒸気に置換し、完全にバ
ルブ９を閉じる。この結果、管２内に１００％の水蒸気
プラズマＰを発生させることができる。アルゴンガスを
水蒸気に置換することにともない、高周波電力は増加さ
せられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、管内に適宜な圧力のガ
スを供給し、管の外側に配置した誘導コイルに高周波を
供給することにより管内にプラズマを発生させるように
した高周波誘導プラズマ装置を用いたプラズマ発生方法
およびそれを用いた有機ハロゲン化合物の分解方法に関
する。
スを供給し、管の外側に配置した誘導コイルに高周波を
供給することにより管内にプラズマを発生させるように
した高周波誘導プラズマ装置を用いたプラズマ発生方法
およびそれを用いた有機ハロゲン化合物の分解方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】オゾン層の破壊など、環境に対して悪影
響を及ぼすフロンなどの有機ハロゲン化合物を分解する
技術として高周波誘導熱プラズマが注目されている。こ
の技術では、１万度以上の高温の熱プラズマ中にフロン
などを供給し、熱によりフロンを分解するものである。
フロンなどの被分解物質は熱により原子，分子状態に分
解されるが、それらは冷却過程で再び化合し、元の物質
の状態に戻ってしまう。そのため、熱プラズマ中に酸素
や水素を供給し、原子，分子あるいはイオンに分解させ
同一空間に存在する分解させたフロント反応させ環境に
影響のない炭酸ガスや酸性ガスの状態にし、さらには中
和などの処理を行って環境に放出する必要がある。
響を及ぼすフロンなどの有機ハロゲン化合物を分解する
技術として高周波誘導熱プラズマが注目されている。こ
の技術では、１万度以上の高温の熱プラズマ中にフロン
などを供給し、熱によりフロンを分解するものである。
フロンなどの被分解物質は熱により原子，分子状態に分
解されるが、それらは冷却過程で再び化合し、元の物質
の状態に戻ってしまう。そのため、熱プラズマ中に酸素
や水素を供給し、原子，分子あるいはイオンに分解させ
同一空間に存在する分解させたフロント反応させ環境に
影響のない炭酸ガスや酸性ガスの状態にし、さらには中
和などの処理を行って環境に放出する必要がある。
【０００３】しかしながら、プラズマ中に多量の酸素や
水素そのものを供給すると、プラズマ発生装置が爆発す
る危険性が生じる。そのため、プラズマ中に被分解物質
と共に水を供給し、水をプラズマの熱で分解し、酸素や
水素を作り出すようにしている。
水素そのものを供給すると、プラズマ発生装置が爆発す
る危険性が生じる。そのため、プラズマ中に被分解物質
と共に水を供給し、水をプラズマの熱で分解し、酸素や
水素を作り出すようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した高
周波誘導熱プラズマは、最初周囲に高周波誘導コイルが
巻回された絶縁性物質で形成された管の中にアルゴンガ
スなどを供給し、コイルに高周波を印加することによっ
てアルゴンガスブラズマを形成するようにしている。そ
して、このアルゴンガスプラズマ中にフロンなどの被分
解物質と水とを供給し、被分解物質を熱分解させるよう
にしている。この方式は非常に安定なフロンなどを確実
に分解できる優れた方式であるが、高価なアルゴンガス
を継続的に管内に供給せねばならず、分解に伴うランニ
ングコストが馬鹿にならない。
周波誘導熱プラズマは、最初周囲に高周波誘導コイルが
巻回された絶縁性物質で形成された管の中にアルゴンガ
スなどを供給し、コイルに高周波を印加することによっ
てアルゴンガスブラズマを形成するようにしている。そ
して、このアルゴンガスプラズマ中にフロンなどの被分
解物質と水とを供給し、被分解物質を熱分解させるよう
にしている。この方式は非常に安定なフロンなどを確実
に分解できる優れた方式であるが、高価なアルゴンガス
を継続的に管内に供給せねばならず、分解に伴うランニ
ングコストが馬鹿にならない。
【０００５】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、高価なアルゴンガスなどの消費量
を極端に少なくできる高周波誘導熱プラズマ発生方法お
よび有機ハロゲン化合物の分解方法を実現するにある。
もので、その目的は、高価なアルゴンガスなどの消費量
を極端に少なくできる高周波誘導熱プラズマ発生方法お
よび有機ハロゲン化合物の分解方法を実現するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に基づく高周波誘
導熱プラズマ発生方法は、プラズマ発生用ガスが一端か
ら供給される管と、管の外側に配置された高周波誘導コ
イルとを備え、管内でプラズマを発生させるようにした
高周波誘導熱プラズマ装置において、最初に第１のプラ
ズマガスを管内に供給してプラズマを発生させ、第１の
プラズマガスの量を少なくさせつつそれに代えて水蒸気
を供給すると共に、水蒸気の量を増加させる際に誘導コ
イルに供給する高周波電力を増加させ、第１のプラズマ
ガスよりも水蒸気が過剰のプラズマを生成するようにし
たことを特徴としている。
導熱プラズマ発生方法は、プラズマ発生用ガスが一端か
ら供給される管と、管の外側に配置された高周波誘導コ
イルとを備え、管内でプラズマを発生させるようにした
高周波誘導熱プラズマ装置において、最初に第１のプラ
ズマガスを管内に供給してプラズマを発生させ、第１の
プラズマガスの量を少なくさせつつそれに代えて水蒸気
を供給すると共に、水蒸気の量を増加させる際に誘導コ
イルに供給する高周波電力を増加させ、第１のプラズマ
ガスよりも水蒸気が過剰のプラズマを生成するようにし
たことを特徴としている。
【０００７】また、本発明に基づく有機ハロゲン化合物
の分解方法は、上記プラズマ発生方法によって生成され
たプラズマ中に分解すべき有機ハロゲン化合物を供給す
ることを特徴としている。
の分解方法は、上記プラズマ発生方法によって生成され
たプラズマ中に分解すべき有機ハロゲン化合物を供給す
ることを特徴としている。
【０００８】
【作用】本発明に基づく高周波誘導熱プラズマ発生方法
は、最初に第１のプラズマガスのプラズマを生成し、そ
の後、第１のプラズマガスと水蒸気を置換すると共に高
周波電力を増加させ、第１のプラズマガスよりも水蒸気
が過剰のプラズマを生成する。また、このようにして生
成されたプラズマに有機ハロゲン化合物を供給して分解
する。
は、最初に第１のプラズマガスのプラズマを生成し、そ
の後、第１のプラズマガスと水蒸気を置換すると共に高
周波電力を増加させ、第１のプラズマガスよりも水蒸気
が過剰のプラズマを生成する。また、このようにして生
成されたプラズマに有機ハロゲン化合物を供給して分解
する。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は高周波誘導プラズマ装置１を用いた
フロンなどの有機ハロゲン化合物の分解処理装置を示し
ており、高周波誘導熱プラズマ装置１はセラミック製の
円筒状の管２、その上部に設けられたガスリング３、管
２の周囲に巻回された誘導コイル４、管２の下部に接続
された耐熱，耐腐食性レンガで形成されたチャンバー５
より構成されている。ガスリング３の外周部分にはリン
グ状の通路６が設けられており、通路６は孔７に連通し
ている。
に説明する。図１は高周波誘導プラズマ装置１を用いた
フロンなどの有機ハロゲン化合物の分解処理装置を示し
ており、高周波誘導熱プラズマ装置１はセラミック製の
円筒状の管２、その上部に設けられたガスリング３、管
２の周囲に巻回された誘導コイル４、管２の下部に接続
された耐熱，耐腐食性レンガで形成されたチャンバー５
より構成されている。ガスリング３の外周部分にはリン
グ状の通路６が設けられており、通路６は孔７に連通し
ている。
【００１０】この管２とガスリング３の一部詳細を図２
に示す。管２は２重管構造となっており、その中間部に
は冷却水が流される。ガスリング３は、ベース部分３ａ
とキャップ３ｂとより構成されているが、キャップ３ｂ
は耐腐食性で熱の良伝導体でヒートショックに耐え、誘
電率の低い例えば、金，白金，ジルコニウム，窒化珪素
などで形成されている。また、キャップ３ｂは薄肉構造
となっており、その内側の一部Ｓにネジが切られてお
り、ベース３ａに対してネジ止めされている。図中Ｏは
オーリングシールである。
に示す。管２は２重管構造となっており、その中間部に
は冷却水が流される。ガスリング３は、ベース部分３ａ
とキャップ３ｂとより構成されているが、キャップ３ｂ
は耐腐食性で熱の良伝導体でヒートショックに耐え、誘
電率の低い例えば、金，白金，ジルコニウム，窒化珪素
などで形成されている。また、キャップ３ｂは薄肉構造
となっており、その内側の一部Ｓにネジが切られてお
り、ベース３ａに対してネジ止めされている。図中Ｏは
オーリングシールである。
【００１１】ベース部分３ａとキャップ３ｂとの間の空
間は冷却媒体の通路３ｃとなっており、通路３ｃには入
口通路３ｄから熱媒体油や１００℃以上の加圧温水など
の媒体が供給され、出口通路３ｅからその媒体は排出さ
れる構造となっている。この加圧温水や熱媒体油は後述
するがガスリングを介して供給される水蒸気に対しては
加熱の働きをし、管２内のプラズマに対しては冷却の働
きをする。
間は冷却媒体の通路３ｃとなっており、通路３ｃには入
口通路３ｄから熱媒体油や１００℃以上の加圧温水など
の媒体が供給され、出口通路３ｅからその媒体は排出さ
れる構造となっている。この加圧温水や熱媒体油は後述
するがガスリングを介して供給される水蒸気に対しては
加熱の働きをし、管２内のプラズマに対しては冷却の働
きをする。
【００１２】孔７は配管８に接続されており、配管８は
バルブ９，流量計１０，バルブ１１を介してアルゴンガ
スボンベ１２に接続されている。また、配管８はバルブ
１３，流量計１４，バルブ１５を介して水蒸気ボイラー
１６に接続されている。なお、バルブ９と流量計１０と
の間、および、バルブ１３と流量計１４との間には、そ
れぞれ圧力計１７，１８が接続されている。また、流量
計１４とバルブ１５との間はバルブ１９を介して大気に
解放できるように構成されている。さらに、前記配管８
は、バルブ２０を介して分解すべきフロンが入れられた
フロン容器２１に接続されている。フロン容器２１は温
水バス２２中に入れられている。なお、各バルブは制御
装置２３によって制御され、また、流量計１０，１４や
圧力計１７，１８の出力は制御装置２３に供給される。
バルブ９，流量計１０，バルブ１１を介してアルゴンガ
スボンベ１２に接続されている。また、配管８はバルブ
１３，流量計１４，バルブ１５を介して水蒸気ボイラー
１６に接続されている。なお、バルブ９と流量計１０と
の間、および、バルブ１３と流量計１４との間には、そ
れぞれ圧力計１７，１８が接続されている。また、流量
計１４とバルブ１５との間はバルブ１９を介して大気に
解放できるように構成されている。さらに、前記配管８
は、バルブ２０を介して分解すべきフロンが入れられた
フロン容器２１に接続されている。フロン容器２１は温
水バス２２中に入れられている。なお、各バルブは制御
装置２３によって制御され、また、流量計１０，１４や
圧力計１７，１８の出力は制御装置２３に供給される。
【００１３】図面上では一部にしか示していないが、配
管８のほとんどすべて、および各バルブ部分にはヒータ
ー２４が設けられている。このヒーター２４は、例え
ば、内部に熱媒体油や加圧温水が流されるパイプであ
る。配管８のプラズマ装置１に接近した部分にはスーパ
ーヒーター２５が設けられている。
管８のほとんどすべて、および各バルブ部分にはヒータ
ー２４が設けられている。このヒーター２４は、例え
ば、内部に熱媒体油や加圧温水が流されるパイプであ
る。配管８のプラズマ装置１に接近した部分にはスーパ
ーヒーター２５が設けられている。
【００１４】チャンバー５の下部はアルカリ水溶液２６
が入れられた容器２７に連通しているが、この容器２７
は、排気管２８を介して図示していない真空ポンプによ
って排気できるように構成されている。２９は、ガスリ
ング３とチャンバー５の上部に設けられている導電部材
（図示せず）との間に接続された高電圧発生装置であ
る。また、３０は、チャンバー５の側部に設けられた観
察窓であり、この観察窓から管２とチャンバー５内部で
発生したプラズマの形状が観察される。このような構成
の動作を次に説明する。
が入れられた容器２７に連通しているが、この容器２７
は、排気管２８を介して図示していない真空ポンプによ
って排気できるように構成されている。２９は、ガスリ
ング３とチャンバー５の上部に設けられている導電部材
（図示せず）との間に接続された高電圧発生装置であ
る。また、３０は、チャンバー５の側部に設けられた観
察窓であり、この観察窓から管２とチャンバー５内部で
発生したプラズマの形状が観察される。このような構成
の動作を次に説明する。
【００１５】まず初めに、水蒸気ボイラー１６中の水蒸
気とフロン容器２１中のフロンを、配管８やガスリング
３を通して管２内に供給する際、それらがガスリング３
や配管８内で凝縮しないように予めそれらを凝縮温度よ
りも十分高温に加熱しておく。次にバルブ９，１３，２
０を全て閉じておき、容器２７を介してチャンバー５内
部を２００Torr程度に減圧する。チャンバー５内の圧力
が一定になった後、バルブ９を開き、点火用アルゴンを
ガスボンベ１２から配管８，ガスリング３の孔７と通路
６を介して管２内に導入する。その後、図示していない
高周波発振機より誘導コイル４に高周波電流を流し、管
２内に強磁場を供給する。この際、高周波出力は２０ｋ
Ｗ程度とされる。
気とフロン容器２１中のフロンを、配管８やガスリング
３を通して管２内に供給する際、それらがガスリング３
や配管８内で凝縮しないように予めそれらを凝縮温度よ
りも十分高温に加熱しておく。次にバルブ９，１３，２
０を全て閉じておき、容器２７を介してチャンバー５内
部を２００Torr程度に減圧する。チャンバー５内の圧力
が一定になった後、バルブ９を開き、点火用アルゴンを
ガスボンベ１２から配管８，ガスリング３の孔７と通路
６を介して管２内に導入する。その後、図示していない
高周波発振機より誘導コイル４に高周波電流を流し、管
２内に強磁場を供給する。この際、高周波出力は２０ｋ
Ｗ程度とされる。
【００１６】さらに、この時、ガスリング３とチャンバ
ー５の上部に設けられている導電部材（図示せず）との
間に高電圧発生装置２９より初期トリガーを印加し、ア
ルゴンガスを励起し、プラズマを起動する。この時、圧
力計１７の値と流量計１０の値は制御装置２３に供給さ
れている。制御装置２３は、２種の値に基づき所望の流
量と圧力のアルゴンガスがチャンバー５内に供給される
ようにバルブ９とバルブ１１を制御する。なお、アルゴ
ンガスの圧力は、バルブ１１によって制御でき、流量は
バルブ９によって制御できる。
ー５の上部に設けられている導電部材（図示せず）との
間に高電圧発生装置２９より初期トリガーを印加し、ア
ルゴンガスを励起し、プラズマを起動する。この時、圧
力計１７の値と流量計１０の値は制御装置２３に供給さ
れている。制御装置２３は、２種の値に基づき所望の流
量と圧力のアルゴンガスがチャンバー５内に供給される
ようにバルブ９とバルブ１１を制御する。なお、アルゴ
ンガスの圧力は、バルブ１１によって制御でき、流量は
バルブ９によって制御できる。
【００１７】次に誘導コイル４に供給する高周波電力を
上昇させると同時に、バルブ１３を開き、水蒸気ボイラ
ー１６からの水蒸気を配管８中に供給し、管２内に水蒸
気を供給する。この水蒸気の供給とは逆にバルブ９を徐
々に閉め、最終的にアルゴンガスを水蒸気に置換し、完
全にバルブ９を閉じる。この結果、管２内に１００％の
水蒸気プラズマＰを発生させることができる。この時、
圧力計１８の値と流量計１４の値は制御装置２３に供給
されている。制御装置２３は、２種の値に基づき所望の
流量と圧力の水蒸気がチャンバー５内に供給されるよう
にバルブ１３とバルブ１５を制御する。なお、水蒸気の
圧力は、バルブ１５によって制御でき、流量はバルブ１
３によって制御できる。また、アルゴンガスを水蒸気に
置換することにともない、高周波電力は、アルゴンガス
１００％時の２０ｋＷから７０〜１５０ｋＷ程度に増加
させられる。
上昇させると同時に、バルブ１３を開き、水蒸気ボイラ
ー１６からの水蒸気を配管８中に供給し、管２内に水蒸
気を供給する。この水蒸気の供給とは逆にバルブ９を徐
々に閉め、最終的にアルゴンガスを水蒸気に置換し、完
全にバルブ９を閉じる。この結果、管２内に１００％の
水蒸気プラズマＰを発生させることができる。この時、
圧力計１８の値と流量計１４の値は制御装置２３に供給
されている。制御装置２３は、２種の値に基づき所望の
流量と圧力の水蒸気がチャンバー５内に供給されるよう
にバルブ１３とバルブ１５を制御する。なお、水蒸気の
圧力は、バルブ１５によって制御でき、流量はバルブ１
３によって制御できる。また、アルゴンガスを水蒸気に
置換することにともない、高周波電力は、アルゴンガス
１００％時の２０ｋＷから７０〜１５０ｋＷ程度に増加
させられる。
【００１８】上記過程を経て、水蒸気プラズマが安定に
なった段階でバルブ２０を開き、フロン容器２１から徐
々にフロンを配管８内へ供給し、水蒸気と混合させなが
ら管２内のプラズマＰ中に供給する。フロンと水蒸気
は、一万度もの熱プラズマにより原子・分子状に分解さ
れ、そして、冷却過程において炭酸ガスや酸性ガスに変
換される。その後、炭酸ガスはそのまま排出し、酸性ガ
スは容器２７のアルカリ水溶液２６と中和させて食塩な
どの無公害な物質に変え、排水するかフッ素などを回収
して再利用が図られる。なお、このような反応は次式
（分解対象物質はフロン１２）によって表される。
なった段階でバルブ２０を開き、フロン容器２１から徐
々にフロンを配管８内へ供給し、水蒸気と混合させなが
ら管２内のプラズマＰ中に供給する。フロンと水蒸気
は、一万度もの熱プラズマにより原子・分子状に分解さ
れ、そして、冷却過程において炭酸ガスや酸性ガスに変
換される。その後、炭酸ガスはそのまま排出し、酸性ガ
スは容器２７のアルカリ水溶液２６と中和させて食塩な
どの無公害な物質に変え、排水するかフッ素などを回収
して再利用が図られる。なお、このような反応は次式
（分解対象物質はフロン１２）によって表される。
【００１９】 ＣＣｌ2Ｆ2＋２Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋２ＨＣｌ＋２ＨＦ ４ＮａＯＨ＋２ＨＣｌ＋２ＨＦ→２ＮａＣｌ＋４Ｈ2Ｏ
＋２ＮａＦ ところで、水蒸気ボイラー１６からの水蒸気の供給開始
時には、ボイラー１６からの水蒸気には比較的多くのミ
スト（霧状のもの）が混入しており、このミストは配管
８内部を濡らす。そしてこのミストは管２内に入り込み
生成しているプラズマを消してしまう。水蒸気ボイラー
１６からのミストは最初の数分間に多く発生するので、
最初の数分間はバルブ１９を開けて水蒸気を全て大気に
放出し、その後バルブ１９を閉じて配管８に水蒸気を供
給するように制御している。また、配管８や各バルブ，
ガスリング部分でミストが発生しないようにヒーター２
４によってそれらの部分は常に加熱されている。さら
に、プラズマ装置１に近い配管部分にはスーパーヒータ
ー２５が設けられ、この部分でミストが混入していても
高い加熱温度により完全に水蒸気化するようにしてい
る。
＋２ＮａＦ ところで、水蒸気ボイラー１６からの水蒸気の供給開始
時には、ボイラー１６からの水蒸気には比較的多くのミ
スト（霧状のもの）が混入しており、このミストは配管
８内部を濡らす。そしてこのミストは管２内に入り込み
生成しているプラズマを消してしまう。水蒸気ボイラー
１６からのミストは最初の数分間に多く発生するので、
最初の数分間はバルブ１９を開けて水蒸気を全て大気に
放出し、その後バルブ１９を閉じて配管８に水蒸気を供
給するように制御している。また、配管８や各バルブ，
ガスリング部分でミストが発生しないようにヒーター２
４によってそれらの部分は常に加熱されている。さら
に、プラズマ装置１に近い配管部分にはスーパーヒータ
ー２５が設けられ、この部分でミストが混入していても
高い加熱温度により完全に水蒸気化するようにしてい
る。
【００２０】図３はアルゴンガスプラズマの状態から水
蒸気１００％プラズマの状態にプラズマガスを置換した
際の最低高周波電力を実験で確認した結果を示してい
る。この最低高周波電力は、プラズマの発生を維持でき
る最低の電力であり、実際にはそれを越える電力が投入
される。図のグラフの横軸が水蒸気の供給量（ｌ／ｍｉ
ｎ）であり、縦軸が高周波プレート電力（ｋＷ）であ
る。図のグラフで実線Ａがプラズマガスの供給量がトー
タルで２００ｌ／ｍｉｎの場合で、Ａ１点が１００％ア
ルゴンプラズマすなわちアルゴン２００ｌ／ｍｉｎの状
態、Ａ２点がアルゴンガスが１００ｌで水蒸気が１００
ｌの場合、Ａ３点が完全に水蒸気１００％、すなわち、
水蒸気の供給量が２００ｌの場合である。また、点線Ｂ
はプラズマガスの供給量がトータルで３００ｌ／ｍｉｎ
の場合で、Ｂ１点が１００％アルゴンプラズマの状態、
Ｂ２点がアルゴンガスが１５０ｌで水蒸気が１５０ｌの
場合、Ｂ３点が完全に水蒸気１００％、すなわち、水蒸
気の供給量が３００ｌの場合である。さらに、一点鎖線
Ｃはプラズマガスの供給量がトータルで４００ｌ／ｍｉ
ｎの場合で、Ｃ２点がアルゴンガスが２００ｌで水蒸気
が２００ｌの場合、Ｃ３点が完全に水蒸気１００％、す
なわち、水蒸気の供給量が４００ｌの場合である。図３
に示したとおり、Ａ，Ｂ，Ｃいずれの場合も水蒸気１０
０％のプラズマを安定に発生させることができる。
蒸気１００％プラズマの状態にプラズマガスを置換した
際の最低高周波電力を実験で確認した結果を示してい
る。この最低高周波電力は、プラズマの発生を維持でき
る最低の電力であり、実際にはそれを越える電力が投入
される。図のグラフの横軸が水蒸気の供給量（ｌ／ｍｉ
ｎ）であり、縦軸が高周波プレート電力（ｋＷ）であ
る。図のグラフで実線Ａがプラズマガスの供給量がトー
タルで２００ｌ／ｍｉｎの場合で、Ａ１点が１００％ア
ルゴンプラズマすなわちアルゴン２００ｌ／ｍｉｎの状
態、Ａ２点がアルゴンガスが１００ｌで水蒸気が１００
ｌの場合、Ａ３点が完全に水蒸気１００％、すなわち、
水蒸気の供給量が２００ｌの場合である。また、点線Ｂ
はプラズマガスの供給量がトータルで３００ｌ／ｍｉｎ
の場合で、Ｂ１点が１００％アルゴンプラズマの状態、
Ｂ２点がアルゴンガスが１５０ｌで水蒸気が１５０ｌの
場合、Ｂ３点が完全に水蒸気１００％、すなわち、水蒸
気の供給量が３００ｌの場合である。さらに、一点鎖線
Ｃはプラズマガスの供給量がトータルで４００ｌ／ｍｉ
ｎの場合で、Ｃ２点がアルゴンガスが２００ｌで水蒸気
が２００ｌの場合、Ｃ３点が完全に水蒸気１００％、す
なわち、水蒸気の供給量が４００ｌの場合である。図３
に示したとおり、Ａ，Ｂ，Ｃいずれの場合も水蒸気１０
０％のプラズマを安定に発生させることができる。
【００２１】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
はこの実施例に限定されない。例えば、プラズマの着火
の際にアルゴンガスを供給するようにしたが、プラズマ
の着火ができれば、他のガスでも良い。また、本発明に
基づくプラズマ発生方法は、有機ハロゲン化合物の分解
の用途以外にも使用することができる。また、上記実施
例では、最終的に水蒸気１００％のプラズマを生成させ
たが、アルゴンガスに較べ水蒸気が過剰な状態で使用す
れば良い。また、反応を促進するために、Ｈ2，Ｏ2 な
どのガスを加える場合は、配管８へ弁を介してＨ2 ，Ｏ
2 などのガスボンベを接続して供給すれば良い。
はこの実施例に限定されない。例えば、プラズマの着火
の際にアルゴンガスを供給するようにしたが、プラズマ
の着火ができれば、他のガスでも良い。また、本発明に
基づくプラズマ発生方法は、有機ハロゲン化合物の分解
の用途以外にも使用することができる。また、上記実施
例では、最終的に水蒸気１００％のプラズマを生成させ
たが、アルゴンガスに較べ水蒸気が過剰な状態で使用す
れば良い。また、反応を促進するために、Ｈ2，Ｏ2 な
どのガスを加える場合は、配管８へ弁を介してＨ2 ，Ｏ
2 などのガスボンベを接続して供給すれば良い。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく方
法は、最初に第１のプラズマガスのプラズマを生成し、
その後、第１のプラズマガスと水蒸気を置換すると共に
高周波電力を増加させ、第１のプラズマガスよりも水蒸
気が過剰のプラズマを生成し、また、このようにして生
成させたプラズマに有機ハロゲン化合物を供給して分解
するようにしたので、高価なアルゴンガスなどの不活性
ガスを節約できるので、プラズマ発生に伴うランニング
コストを著しく低減することができる。
法は、最初に第１のプラズマガスのプラズマを生成し、
その後、第１のプラズマガスと水蒸気を置換すると共に
高周波電力を増加させ、第１のプラズマガスよりも水蒸
気が過剰のプラズマを生成し、また、このようにして生
成させたプラズマに有機ハロゲン化合物を供給して分解
するようにしたので、高価なアルゴンガスなどの不活性
ガスを節約できるので、プラズマ発生に伴うランニング
コストを著しく低減することができる。
【図１】本発明に基づく方法を実施するための高周波誘
導熱プラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解シ
ステムを示す図である。
導熱プラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解シ
ステムを示す図である。
【図２】図１のシステムの高周波誘導熱プラズマ装置に
用いられたガスリングの一部詳細図である。
用いられたガスリングの一部詳細図である。
【図３】アルゴンガスを水蒸気に置換する場合の水蒸気
の量と高周波プレート電力との関係を示す図である。
の量と高周波プレート電力との関係を示す図である。
１ 高周波誘導熱プラズマ装置 ２ 管 ３ ガスリング ４ 誘導コイル ５ チャンバー ８ 配管 １０，１４ 流量計 １２ ガスボンベ １６ 水蒸気ボイラー １７，１８ 圧力計 ２１ フロン容器 ２３ 制御装置 ２４ ヒーター ２５ スーパーヒーター ２６ アルカリ水溶液 ２８ 排気管 ２９ 高電圧発生装置 ３０ 観察窓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000006655 新日本製鐵株式会社 東京都千代田区大手町２丁目６番３号 (71)出願人 000004271 日本電子株式会社 東京都昭島市武蔵野３丁目１番２号 (74)上記４名の代理人 弁理士 井島 藤治 （外１名 ） (72)発明者 水野 光一 茨城県つくば市小野川16番３ 工業技術院 資源環境技術総合研究所内 (72)発明者 大内 日出夫 茨城県つくば市小野川16番３ 工業技術院 資源環境技術総合研究所内 (72)発明者 吉田 豊信 東京都文京区本郷７丁目３番１号 東京大 学工学部金属工学科内 (72)発明者 朝倉 友美 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 植松 信行 東京都千代田区大手町２丁目６番３号 新 日本製鐵株式会社内 (72)発明者 天野 高伸 東京都昭島市武蔵野３丁目１番２号 日本 電子株式会社内 (72)発明者 小牧 久 東京都昭島市武蔵野３丁目１番２号 日本 電子株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 プラズマ発生用ガスが一端から供給され
る管と、管の外側に配置された高周波誘導コイルとを備
え、管内でプラズマを発生させるようにした高周波誘導
熱プラズマ装置における高周波誘導プラズマ発生方法で
あって、最初に第１のプラズマガスを管内に供給してプ
ラズマを発生させ、第１のプラズマガスの量を少なくさ
せつつそれに代えて水蒸気を供給すると共に、水蒸気の
量を増加させる際に誘導コイルに供給する高周波電力を
増加させ、第１のプラズマガスよりも水蒸気が過剰のプ
ラズマを生成するようにした高周波誘導熱プラズマ発生
方法。 - 【請求項２】 プラズマ発生用ガスが一端から供給され
る管と、管の外側に配置された高周波誘導コイルとを備
え、管内でプラズマを発生させるようにした高周波誘導
熱プラズマ装置を用いた有機ハロゲン化合物の分解方法
であって、最初に第１のプラズマガスを管内に供給して
プラズマを発生させ、第１のプラズマガスの量を少なく
させつつそれに代えて水蒸気を供給すると共に、水蒸気
の量を増加させる際に誘導コイルに供給する高周波電力
を増加させ、第１のプラズマガスよりも水蒸気が過剰の
プラズマを生成し、生成されたプラズマ中に有機ハロゲ
ン化合物を供給するようにした有機ハロゲン化合物の分
解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22751793A JP3390788B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 高周波誘導熱プラズマ発生方法および有機ハロゲン化合物の分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22751793A JP3390788B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 高周波誘導熱プラズマ発生方法および有機ハロゲン化合物の分解方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0780287A true JPH0780287A (ja) | 1995-03-28 |
| JP3390788B2 JP3390788B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=16862147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22751793A Expired - Lifetime JP3390788B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 高周波誘導熱プラズマ発生方法および有機ハロゲン化合物の分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3390788B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10326696A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-08 | Aerospat Soc Natl Ind | プラズマトーチ調整制御システム |
| WO2000025557A1 (fr) * | 1998-10-23 | 2000-05-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Dispositif de production de plasma au moyen d'hyperfrequences, procede et systeme de decomposition d'un halogenure organique |
| WO2000061283A1 (fr) * | 1999-04-09 | 2000-10-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Dispositif de decomposition de compose halogene organique et dispositif de chauffage de fluide |
| WO2000061284A1 (fr) * | 1999-04-12 | 2000-10-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Dispositif de decomposition de composes halogenes organiques et procede de gestion de fonctionnement afferent, et procede de decomposition de composes halogenes organiques |
| EP1093849A1 (en) * | 1999-04-12 | 2001-04-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method for decomposition-treating organic halogen compound and decomposing device |
| JP2009507347A (ja) * | 2005-09-09 | 2009-02-19 | フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 蒸気プラズマバーナ |
| JP2009507348A (ja) * | 2005-09-09 | 2009-02-19 | フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 水蒸気切断装置用のカップリング装置 |
| JP2009507346A (ja) * | 2005-09-09 | 2009-02-19 | フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 水蒸気切断方法及びそのためのトーチ |
| JP2009291784A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-17 | L'air Liquide-Sa Pour L'etude & L'exploitation Des Procedes Georges Claude | マイクロ波プラズマの誘起（ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ）方法及びこの方法を使用して化学分子を選択的に分解するためのシステム |
| JP2011522691A (ja) * | 2008-05-28 | 2011-08-04 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | マイクロ波プラズマの冷却方法およびそれを用いる化学分子の選択的破壊のためのプラズマ処理システム |
| WO2011145903A3 (ko) * | 2010-05-20 | 2012-01-26 | Lee Byoung Chul | 플라즈마 가열장치 |
| JP2022164197A (ja) * | 2021-04-16 | 2022-10-27 | 抗酸化食品株式会社 | 水蒸気プラズマ生成装置 |
-
1993
- 1993-09-13 JP JP22751793A patent/JP3390788B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JPH10326696A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-08 | Aerospat Soc Natl Ind | プラズマトーチ調整制御システム |
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| US6340863B1 (en) | 1998-10-23 | 2002-01-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Microwave plasma generator and system for decomposing organic halide |
| US6593507B2 (en) | 1998-10-23 | 2003-07-15 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of decomposing organic halide |
| US6600084B2 (en) | 1998-10-23 | 2003-07-29 | Mitsubishi Heay Industries, Ltd. | Method of decomposing organic halide |
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| WO2000061283A1 (fr) * | 1999-04-09 | 2000-10-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Dispositif de decomposition de compose halogene organique et dispositif de chauffage de fluide |
| US6614000B1 (en) | 1999-04-12 | 2003-09-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Organic halogen compound decomposing device and operation control method therefor, and organic halogen compound decomposing method |
| EP1093849A1 (en) * | 1999-04-12 | 2001-04-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method for decomposition-treating organic halogen compound and decomposing device |
| EP1093849A4 (en) * | 1999-04-12 | 2003-06-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | PROCESS FOR TREATING BY DECOMPOSITION OF AN ORGANIC HALOGEN COMPOUND AND DEVICE FOR DECOMPOSING |
| WO2000061284A1 (fr) * | 1999-04-12 | 2000-10-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Dispositif de decomposition de composes halogenes organiques et procede de gestion de fonctionnement afferent, et procede de decomposition de composes halogenes organiques |
| JP2009507346A (ja) * | 2005-09-09 | 2009-02-19 | フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 水蒸気切断方法及びそのためのトーチ |
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| US8288677B2 (en) | 2005-09-09 | 2012-10-16 | Fronius International Gmbh | Coupling device for a water vapor cutting device |
| JP2009291784A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-17 | L'air Liquide-Sa Pour L'etude & L'exploitation Des Procedes Georges Claude | マイクロ波プラズマの誘起（ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ）方法及びこの方法を使用して化学分子を選択的に分解するためのシステム |
| JP2011522691A (ja) * | 2008-05-28 | 2011-08-04 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | マイクロ波プラズマの冷却方法およびそれを用いる化学分子の選択的破壊のためのプラズマ処理システム |
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| JP2022164197A (ja) * | 2021-04-16 | 2022-10-27 | 抗酸化食品株式会社 | 水蒸気プラズマ生成装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3390788B2 (ja) | 2003-03-31 |
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